Магнитный усилитель Советский патент 1986 года по МПК H03F9/00 

1211851

лообразного напряжения, выходы гене- ля использованы соответственно в ка- ратора пилообразного напряжения, честве первого, второго и третьего элемента НЕ и усилителя-ограничите- выходов синхронизатора.

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах регулирования и: стабилизации тока потребителей.

Цель изобретения - снижение уровня гармонических составляющих в токе и повьшение надежности.

На фиг.1 представлена схема магнитного усилителя; на фиг.2 - схема нелинейного блока.

Магнитный усилитель содержит цепочку из последовательно соединенных дросселей 1-3 через нагрузку 4 подключенную к источнику сетевого напряжения 5, датчик тока 6 входом подключенный последовательно с цепочкой из последовательно соединенных дросселей 1-3, ключи по числу индуктивностей, состоящих из двух встречно-параллельно включенных тиристоров 7-8, 9-10J П-12 и подключенных параллельно соответствующему дросселю в цепочке из последовательно соединенных дросселей 1-3, блок синхронизации, содержащий усилитель - ограничитель 13, выходом подключенный к входу элемента НЕ 14 и через последовательно соединенные дифференциатор 15, выпрямитель 16 и одновибратор 17 к входу генератора пилообразного напряжения 18, выход которого служит первым выходом блока синхронизации, вторьп- и третьим выходами которого выходы элемента НЕ 14 и усилителя - ограничителя 13 соответственно, формирователи импульсов управления 19 - 24 по числу тиристоров, выходами подключенные к управ.пяк«цим переходам соответствующих тиристоров, каналы управления по числу ключей 25, 26 и 27, содержащие каждый нелинейный блок 28 29 и 30, входами подключенный к выходу эадатчика тока 31, а выходом подключенный к одному входу соответ- ствукйцего элемента сравнения 32, 33 и 34, другие входы которых подключе2

ны к первому выходу блока синхронизации,

В каждом канале управления 25, 26 и 27 выходы элементов сравнения 32,

33 и 34 через соответствунмций одно- вибратор 35, 36 и 37 подключены к одним входам соответствующих первых 38, 39 и 40 и вторых 41, 42 и 43 элементов И, выходы которых подключены к входам соответствующих формирователей импульсов управления 19 - 24.

Нелинейный блок каждого канала содержит активный делитель напряжения

44, вход которого служит входом нелинейного блока, а выход, через последовательно включенные диод 45, первый резистор 46, масштабный усилитель 47 и второй резистор 48 и инвертор 49 подключен к входу нелинейного функционального преобразователя 50, 51 и 52, выход которого служит вьЕходом нелинейного блока соответствующего канала 25, 26 или 27.

Магнитный усилитель работает следующим образом.

Регулирование величины тока в нагрузке осуществляется путем изменения эквивалентной величины индуктивного сопротивления цепочки из последовательно соедин- нных дросселей, включенной последовательно с нагрузкой. Ключи при включении шунтируют на

определенное время дроссели, в результате чего изменяется величина эквивалентного индуктивного сопротивления, включенного последовательно с нагрузкой.

Изменяя длительность замкнутого состояния каждого ключа, можно регулировать величину индуктивного сопротивления от нуля до максимального значения, определяемого суммой инДУктивных сопротивлений всех включенных последовательно дросселей. Напряжение с выхода задатчика тока 31

3

поступает на входы нелинейных бло- крта 28, 29 и 30 каждого канала. Нелинейный блок каждого канала преобразует входной сигнал в пропорциональную величину, представленную на их выходах в виде суммы дискретно и плавно изменяющихся составляющих,

При изменении.напряжения на входе нелинейного блока от нуля и выше вначале пороговое напряжение включения диода 45 вьше ве:личины напряжения на выходе активного делителя напряжения 44, В результате до определенной величины напряжения на входе, масштабный усилитель и вс е пос- ледуюпще за ним элементы на входах сигнала не получают. Напряжение с выхода активного делителя напряжения и диода 45 определяют зону нечувствительности нелинейного блока. При достижении напряжением на входе определенного уровня диод 45 пропускает входной сигнал на масштабный усилитель 47, в результате напряжение на выходе будет изменяться в соответствии с коэффициентом передачи нелинейного блока.

При достижении определенного уровня масштабный усилитель стабилизирует сигнал на выходе, т.е. работает в режиме ограничения.

Таким образом, нелинейный блок осуществляет не только функциональное преобразование сигнала на входе, но и вьтолняет в определенных диапазонах изменения входного сигнала роль элемента, ограничивающего зону чувствительности и стабилизатора выходного сигнала, или ограничителя сигнала.

Напряжение с выхода нелинейного блока является напряжением управле- ния, поступающее на вход соответст -, вукицего элемента сравнения, на друП851

гой вход которого поступает сигнал с первого выхода синхронизатора.

Сигналы, поступающие с выходов синхронизатора и нелинейных блоков в каждом канале формируют сигнал за пуска формирователя импульсов управления тиристором одного или другого направлений каждого ключа. Причем в каждом канале момент формирования

10 импульса управления тиристором того или иного направления осуществляется независимо от других каналов и определяется только сигналом с датчика тока 6 и сигналом с соответст(5 вующего нелинейного блока.

Изменяя напряжение на выходах нелинейных блоков, можно регулировать время шунтирования соответствующей индуктивности от нуля до половины

20 периода питающего напряжения.

Зависимость выходного напряжения каждого нелинейного блока определена из условия получения линейной за25 висимости между эквивалентным индуктивным сопротивлением и выходным напряжением.

Таким образом, предлагаемое .техническое решение позволяет регули3Q ровать эквивалентную величину индуктивного сопротивления включенного последовательно с нагрузкой и при этом до минимума снизить нелинейность в цепи нагрузки, повысить точэ ность регулирования благодаря синхронизации формирования импульсов управления включали с мгновенным значением тока нагрузки.

Линейность величины эквивалейтно д го индуктивного сопротивления от входного напряжения позволяет повысить точность регулирования и снизить состав гармонических составляющих в токе нагрузки.